一種新結構的二氧化碳激光管的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于封離型二氧化碳激光管技術領域,主要涉及激光管結構的設計和新材料的使用,具體的說是一種新結構的二氧化碳激光管。
【背景技術】
[0002]當前現有技術中的封離型高電壓激勵二氧化碳激光管管體由玻璃料燒制而成,通常為三層套管結構,中心層是放電管、中間層是水冷管、最外層是儲氣室和與放電管聯通的螺旋回氣管,儲氣室是由外殼封閉構成,在有回氣管一端的管口上設置有全反射鏡,在此端放電管處設置有陽極電極,在另一端的管口上設置有輸出反射鏡,在此端放電管處設置有陰極電極。
[0003]由于密封性能、材料的自放氣率、低膨脹系數和高壓絕緣的需要,現有技術在材料上習慣性的一直沿用玻璃料制作,但隨著新密封絕緣材料的誕生,新脫氣工藝的發展,新金屬材料的出現,使金屬材料已經完全可以取代現有玻璃材質。現有技術中的激光器是由玻璃無縫燒結而成,氣密性、結構穩定性和絕緣性都比較好,用金屬材料代替現有的玻璃材料,必須解決金屬材料膨脹系數和金屬材料存在的其它不穩定因素,使支撐主體外管套保持穩定。金屬與高壓電路和放電腔的隔離必須經過合理有效的處理,以保證激光器放電系統的正常工作。
【發明內容】
[0004]本發明為了克服現有技術存在的不足,提供一種氣密性、結構穩定性和絕緣性都比較好的新結構的二氧化碳激光管。
[0005]本發明是通過以下技術方案實現的:一種新結構的二氧化碳激光管,其包括金屬外殼和設置于所述金屬外殼內的放電管、進水管、出水管、水冷套管和回氣筒,在所述金屬外殼內設置有一水冷管支架,所述水冷管通過所述水冷管支架設置于所述金屬外殼內,所述回氣筒套設于所述水冷套管的后端,在所述放電管的上部設置有進水管,在所述放電管的下部設置有出水管,在所述放電管和水冷套管之間設置有多個放電管支架,所述放電管通過所述放電管支架設置于所述水冷套管內;在水冷套管的前端設置有前水冷管蓋,在水冷套管的后端設置有后水冷管蓋,在金屬外殼的前端設置有前外殼蓋,在金屬外殼的后端設置有后外殼蓋,在后外殼蓋的外端設置有陶瓷套蓋;在所述放電管的兩端均設置有水冷套管內嵌件,所述出水管的出水口端與所述水冷套管的前端連接,在所述前外殼蓋上設置有裝鏡片座,在所述裝鏡片座上設置有輸出反射鏡,在所述放電管后端與所述陶瓷套蓋之間設置有引電極用錐形彈簧,在所述陶瓷套蓋的中部設置有一全反射鏡。
[0006]在后外殼蓋和陶瓷套蓋之間設置有外殼蓋內密封圈,在外殼蓋內密封圈內設置有外殼內密封圈緊固環,在所述回氣筒內位于后水冷管蓋的外端設置有外殼定制密封圈,在水冷管套內嵌件與前水冷管蓋之間設置有水管套密封圈,在水冷管套內嵌件與后水冷管蓋之間也設置有所述水管套密封圈。
[0007]在所述放電管和水冷套管之間設置有一進水管引流片,所述進水管引流片采用不銹鋼金屬片切割為半圓形擋片并折彎,進水管引流片在進水管與放電管支架之間固定。進水管引流片的作用是擋住進水管的一部分水,讓水從底部流入后再形成回路。
[0008]在所述放電管的前端位于水冷套管的出水管后端設置有出水管引流片,出水管引流片采用不銹鋼擋片切去一部分后制成,出水管引流片放置在出水管附近。出水管引流片的作用是擋住進來的水,讓水充分溢滿整個水冷套管后再流出。
[0009]本發明的二氧化碳激光管由一根圓形筒狀絕緣材料制成的放電管、管內兩端正負電極鍍層,及把管內電極引出管外壁端口的導電鍍層構成。激光諧振腔冷卻水套由套在諧振腔外壁的圓管內壁和放電管外壁間隙形成,間隙之間有套在放電管外殼的三腳支撐架支撐固定,兩端由O形圈內壁定位擋片和放電管從中心穿過的外螺旋壓縮壓頭構成,水套內兩端分別設置C形引流片和一雙L形引流片構成。
[0010]后鏡片安裝調整蓋設有中心孔,外部電源由此孔引入,通過鏡片安裝孔底面溝槽與延伸至鏡片蓋內端面分布于安裝孔側壁的溝槽,將電源引入內腔。筒狀回氣筒一端由三耳法蘭板密封,板中心設有電極引線孔,鏡片安裝孔,孔底線槽與側壁線槽連接,延伸至法蘭板內端面。沿筒壁內呈輻射狀縱向分布多條扇形截面氣體流道,若干根流道兩端交錯串聯,形成一條狹長的流道,氣體流道入口開在筒形放電管內壁,出口開在外壁。
[0011]正極高壓電通路由外高壓電源線通過激光器連接絕緣蓋與回氣筒后端面絕緣連接,后鏡片安裝調整蓋設有中心孔,外部電源由此孔引入,通過回氣筒后端電源引入孔將電源引入放電室。然后通過置于回氣筒內端面和放電管尾端外側的彈簧將高壓電引入放電管內壁環形電極。
[0012]負極電源由金屬外殼引入水套出光端,通過連接水套出光端和放電管端口外壁電極引出端的彈簧連接。放電管外壁與水套內壁,采用三角支撐架結構,三個點分別與放電管外壁和水套內壁接觸,其中一個點設置成彈性結構,根據作用力與反作用力的原理,可以固定放電管和水套。
[0013]水套外壁與外殼內壁采用三角支撐架結構,三個點分別與水套外壁與外殼體內壁接觸,在與外殼體內壁接觸的三個地方,三個支撐腳側壁增加了螺紋孔,利用切槽斷開兩側孔壁,采用螺釘擰入孔壁外張增大作用力的原理,以調節支撐力的大小,起到固定中心的作用。
[0014]放電管與回氣管絕緣連接膠套,采用雙環形密封圈,一端密封,密封面中心留有中心圓孔,內圓孔于放電管緊配合,外徑與回氣管內壁過盈配合,使得密封圈將放電室與儲氣室絕緣隔離。
[0015]正極電源引入結構,正極電源利用大于回氣管電源引入孔截面積的金屬塊或片粘接或壓封在后端面的金屬件將電源引入腔內,回氣筒后端面設有臺階,安裝時插入外殼后蓋,用螺釘與外殼后蓋固定;回氣筒后端面與三耳法蘭蓋之間用密封圈隔離,為更好的起到密封效果,O密封圈中間增加筒狀定位環,定環上端與膠圈接觸高度縱向密布切槽,形成彈性外張支撐架,保證膠圈始終密實緊貼在密封面,以獲得更好的絕緣密封效果。
[0016]外殼定制密封圈為筒狀結構環的上部外沿為上大下小的圓錐形結構,錐體部分沿縱向密布切槽。金屬外殼采用特殊工藝消除膨脹系數,獲得特有的金屬應變特性,從而滿足膨脹系數的要求和穩定性,從而達到甚至在某些參數上完全超過玻璃的性能。
[0017]產品支撐兩端鏡片包裹水套放電腔的外殼(儲氣室),用三角支撐架將包裹在諧振腔外壁形成冷卻水套外管固定,諧振腔(放電管)定位固定于水套管內壁的三角支撐架內孔,諧振腔外管壁與水套管內管壁兩端面密封形成水套。
[0018]連接于水套管兩端外壁的兩支進出水管由后端蓋經過密封將儲氣室與大氣隔離將管路引出外殼,為使放電管正極端能夠充分冷卻,進水端冷卻水套內設有引流限流裝置保證放電管正極端部全面冷卻,出光端水套內設引流片保證水套內空氣從出水口排除。放電管負極端與出光口懸空放置保證儲氣室氣流從負極端口進入放電管。
[0019]放電管正極通過絕緣密封件與回氣筒內壁形成絕緣密封連接,回氣管另一端外沿設有三耳螺絲固定位,固定在激光器外殼后端蓋內面,后絕緣端蓋中心設貫穿孔引入電源,后絕緣端蓋通過三耳法蘭板外端面三個螺絲孔位調整安裝在內表面安裝孔位的鏡片角度,絕緣端蓋利用內面絕緣密封圈實現與絕緣回氣筒的密封絕緣連接,構成完整的高壓